提高继电保护试验的有效性和正确性

邓朝红

摘要：继电保护是企业电网安全的第一道防线，它对于设备以及企业石油化工生产装置安全运行具有重大意义。保护试验是保证继电保护及其二次设备具备良好运行状态的一种有效措施。随着技术进步和企业电网发展，对继电保护及自动装置的要求越来越高，为了保证动作准确率，对保护试验方法提出了更高的要求。

关键词：继电保护; 试验; 提高有效性和正确性

1继电保护试验的基本原理和重要作用

進行继电保护试验的前提是要充分地了解继电保护的原理和保护逻辑。继电保护的基本执行者是继电保护设备，执行的对象是发生故障或者异常状况的电力系统，执行的时间和范围是在最短时间和最小区域内，最后执行的命令是通知值班人员进行善后工作或者发出信号通知工作人员根除电力系统出现的问题。继电保护属于电力系统不可分割的一部分，其作用可以概括为以下几个方面：第一，可以保证电力系统的正常运作，比人工工作的效率要高，尤其是在电力系统的检修、数据的收集以及统计等方面;第二，可以提高电力系统的安全、稳定工作的水平，能对已经出现过的问题和故障进行深度分析和总结，从而避免以后工作中出现类似的状况和问题;第三，对电网数据的利用效率和数据的准确性起到显著提高的作用，最终达到保证电力系统安全、稳定的运作。综上所述，继电保护试验在电力系统的工作中起到非常重要的作用。

2过去的继电保护试验法中存在的问题

2.1继电保护的某些功能无法进行准确测试

例如在进行备用电源的自动投入试验中，不能全站停电，只能单机进行，一般人为地为备自投提供两个母线电压和进线、母联三个开关的位置，，同时需要采集电压电流量并准确配合，人工操作失压可能会导致三根试验线先后拔出时间超过备自投的延时整定时间，从而无法触发备自投启动条件。而在保护动作闭锁备自投试验中，必须确保在进线断路器因过流保护跳闸之前使进线保护装置检测到I段母线失压，避免进线断路器过早断开导致闭锁备自投未能达到启动条件。操作要求高，成功率低，大大的影响调试的效率和精确性。

2.2人为原因造成的试验结果误差

过去的保护试验方法通过人工手动方式接入试验线路，可能出现因人工错误而造成线路接反等问题，不能真实准确再现保护装置的运转过程，同时电路也存在故障风险。如某变电站在进行线路光纤差动保护试验时检测结果合格，但在运行中却出现保护装置动作跳闸并造成了巨大的经济损失，检查维修发现是由于电流互感器极性接错了。由此可见，继电保护试验结果合格，也仍然未发现回路中出现的故障问题，没有做整组试验，不能正确有效的提高继电保护试验的准确性。尽管二次回路所占比例较小，但它的故障却直接关系着继电保护设备的正常运转。

3提高继电保护试验有效性和正确性的措施

由于传统的试验方式具有诸多弊端，不能有效的提高继电保护试验的有效性和正确性。

状态序列法是继电保护试验仪中试验模块之一，主要是为了满足电力系统中一些特殊的保护测试需要，例如，做厂用电的快切以及备用电源的自动投入试验和重合闸试验等。状态序列模块通过七对开入量的翻转来获取并测量保护的动作值与动作时间，可以灵活控制多达9个状态输出，每个状态可以输出4 相电压、3 相电流，可根据实际情况自由定义电压电流数据，方法同“交流试验”，每个状态可以关闭、增删、插入，可以命名，可以设置。要模拟复杂试验时，还可通过打开界面上的“短路计算”功能自动计算得出，计算出的数据也可以进行修改。可以方便灵活地模拟各种复杂的故障情况，测试复杂的逻辑组合。

4工程实例

4.1难用传统的试验方法进行检验的保护原理，采用状态序列的方法进行试验，以继保之星703做备自投试验为例，接线方式：继保仪的UA接备自投I母的Ua;UB接备自投I母的Uc;UC接备自投II母的Ua;UX接备自投II母的Uc;备自投I、II母的Ub短接后接在继保仪的Un上。状态序列应具体设置四个状态：

状态1为故障前状态：UA和UB将模拟I母电压，幅值均设置为100V、相位相差60°;UC和UX将模拟II母电压，幅值均设置为100V、相位相差60°。因继保仪的开出1、2分别接A111、A121的合位信号（HWJ），设置开出1、2状态为闭合，表示进线A111、A121断路器都处于合位。

状态2为故障态：UC和UX电压设置为0表示II母失压，假设备自投装置跳闸延时0.2s，则状态2的输出时间要比定值大0.1s。进入此状态时，备自投装置还未给A121断路器发跳闸命令，故A111、A121仍为合位，开出1、2状态仍为闭合。

状态3为跳闸后状态：II母失压后，备自投检测到A121断开才会给A112发合闸命令。因此开出量1状态设为闭合，表示A111合位、开出量2状态设为断开，表示A121已跳开。这个状态的输出时间应大于备自投装置的合闸时间，假设合闸时间为1.5s，那么设置1.6s比较合适。

状态4为重合状态：在传统变电站，测试仪依次模拟前三个状态后，备自投装置会向外发出合A112的命令，备自投试验结束。若不设置重合状态，备自投装置可能会因为没有接收到A112的合闸位置，会报备自投失败。状态4设置时I母、II母均有压，A111、A112合位，输出时间任意。，且保护装置上显示差动保护动作信息，则表明试验成功。

4.2用状态序列的方法对常规保护进行试验，按照保护动作的原理设置好故障前和故障态的电气量，选择控制方式和故障类型即可。

4.3状态序列做整组实验

继电保护的二次回路在安装之后，为了确保其运行的可行性和安全性，应该对其进行整组的试验，按照规定将每一套保护设备的整组实验作用在断路器上，进行整组实验。数据设定完毕，按下“开始试验”，装置输出“正常状态”的各相对称量，此时各相电压为为额定电压（57.7V）、电流为负荷电流，按下？“开始故障”按钮，或“开入c”接通，装置进入故障状态，输出故障电流、电压，加至保护装置上，保护跳闸后，装置输出跳闸后状态量。整组试验是在所有继电保护装置调试中最完善最全面的试验，不仅能对二次回路的正确设计进行校验，还能对调试的质量进行验证，通过校验，可以及时更正很多接线上的错误。

5总结

继电保护设备对于企业的生产有着巨大的作用，企业和单位一定要定期对继电保护设备进行完整的试验。继电保护试验的过程相对繁琐，试验的环节相对较多，同时所需的时间也较多。

参考文献：

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（作者单位：湖南省岳阳市岳阳泰艺检维修有限责任公司）